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Berührungslose Drehmomentmessung

Die Evolution optischer Sensorik

12. Oktober 2015, 11:46 Uhr | von Vlad Lata

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Optoelektronische Sensoren in intelligent vernetzten Systemen

An diese Technologien schließt sich somit das Prinzip der optoelektronischen Sensorik als moderne Alternative an.

Mit Hilfe dieser neuartigen Messtechnologie können Sensoren eine Genauigkeit von bis zu 0,01 % erreichen. Sie liefern ein durchweg robustes Signal und weisen, beispielsweise bei der Drehmomentmessung, auch im niedrigen Drehmomentbereich ein Rauschen von unter 1 µV auf. Durch Auswertungszeiten im zweistelligen Mikrosekunden-Bereich eignen sich moderne optoelektronische Sensoren zudem für Steuerprozesse der Echtzeitklasse 3.

Die Sensoren sind in der Lage, sich dank intelligenter Rekalibrierung während des laufenden Betriebs an veränderte Bedingungen anzupassen. Sie müssen somit nicht zu Wartungszwecken aus der Maschine entfernt werden, wodurch Standzeiten verringert und eine maximale Kapazitätsauslastung der Anlage garantiert wird.

Unternehmen profitieren bei der Maschinensteuerung zudem von der mechanischen Speicherung des Signals. Bei Ausfall der Versorgungsspannung oder Stillstand der Maschine bleibt die absolute Messung erhalten und wird beim Neustart an derselben Stelle wieder aufgenommen. Sogar Änderungen während der Ausfallzeit können so erfasst werden.

Das Grundprinzip der optoelektronischen Sensorik ermöglicht eine kontaktlose Messung sowie eine kompakte, modulare Bauweise. Aus diesem Grund reagieren die Sensoren unsensibel auf Vibrationen und weisen keinen Verschleiß oder Probleme mit mechanischer Reibung auf. Durch widerstandsfähige Hardware und Elektronik-Bauteile werden die Messergebnisse auch durch Temperaturschwankungen oder Feuchtigkeit nicht verfälscht. Dank der kompletten galvanischen Trennung stellt auch elektromagnetische Strahlung keinen Störfaktor dar.

Die modulare Struktur und Skalierbarkeit optoelektronischer Sensoren erlaubt eine einfache Integration in bestehende Fertigungsanlagen. Die Sensoren können auf Basis von industriellem Ethernet gezielt für den Einsatz in intelligent vernetzten Systemen entwickelt werden und sind in der Lage, automatisch und in Echtzeit über ein Netzwerk zu kommunizieren. Diese Maschine-zu-Maschine-Kommunikation nimmt insbesondere in der industriellen Automation eine zentrale Rolle ein. Mögliche Anwendungsgebiete optoelektronischer Sensorik finden sich des Weiteren in Prüfständen, Schraubautomaten und Rührwerken, in Windkraftanlagen und Schiffsgetrieben, in der Verfahrens- und Medizintechnik sowie in der chemischen, Nahrungsmittel- und der Öl- & Gas-Industrie.

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